Pistes d’améliorations - optimisation des métadonnées

A avaliação é um procedimento quantitativo que permite verificar se um edifício existente, danificado ou não, satisfará os estados limites impostos, adequados à ação sísmica em consideração. Os critérios de avaliação são estabelecidos com base na comparação entre as capacidades dos elementos estruturais e as exigências sísmicas, sendo que estas exigências deverão tomar valores inferiores aos das capacidades correspondentes.

Na parte 3 do Eurocódigo 8, esta avaliação é efetuada em edifícios individuais, e não a um grupo de edifícios nem às populações, de modo a decidir se é necessário proceder à intervenção estrutural ou à projeção de medidas de reabilitação. A avaliação referida deverá ser realizada por meio dos métodos gerais de análise, descritos e explicados no EC8 – Parte 1, com as modificações necessárias de forma a abranger os problemas específicos associados à própria avaliação.

Sempre que possível, o método utilizado deverá incorporar informação sobre o comportamento observado no mesmo tipo de edifícios ou semelhantes, durante sismos anteriormente ocorridos.

2.3.3.1.

Ação Sísmica e Combinação Sísmica de Ações

Os modelos básicos para a definição da ação sísmica e da combinação de ações estão definidos na parte 1 do EC8, sendo descritos nesta dissertação nas secções 3.3 e 3.4. É também feita referência, em particular, ao espectro de resposta elástico adequadamente modificado por um fator de escala, dependendo dos valores de cálculo da aceleração do solo, estabelecidos para a verificação dos diferentes Estados Limites. Aplicam-se ainda as representações alternativas em termos de registos reais ou acelerogramas artificiais.

No método do coeficiente de comportamento, o espectro de projeto para a análise linear é obtido tendo em conta o art.º 3.2.2.5 do EC8-1, sendo que o valor do coeficiente de comportamento é q=1,5 e q=2,0 para estruturas de betão armado e aço, respetivamente, independentemente do tipo estrutural do edifício em questão. Maiores valores de q poderão ser adotados, se assim se justificar, com referência à ductilidade local e global, a qual é avaliada de acordo com o disposto no EC8-1 [EN 1998-3, 2005].

A ação sísmica de projeto deverá ser combinada com as ações permanentes e variáveis adequadas, tendo em consideração o art.º 3.2.4 da parte 1 do EC8.

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2.3.3.2.

Modelo Estrutural

O modelo estrutural deverá ser estabelecido tendo por base a informação recolhida, e deverá ser tal que os efeitos das ações para a combinação sísmica possam ser determinados em todos os elementos estruturais. Todas as disposições da parte 1 do EC8, referentes à modelação estrutural e aos efeitos de torção deverão ser aplicadas sem quaisquer modificações.

A resistência e a rigidez dos elementos estruturais secundários face às ações laterais podem, em geral, ser desprezadas, no entanto, todos estes elementos deverão ser verificados para as cargas gravíticas e para os deslocamentos de dimensionamento sísmico, considerando adequadamente os efeitos de 2.ª ordem. A consideração destes elementos no modelo estrutural global é aconselhável quando análises não lineares são utilizadas.

A escolha dos elementos considerados como secundários pode variar consoante os resultados obtidos numa análise preliminar, mas, em caso algum, a sua seleção deverá alterar a classificação da estrutura de não regular para regular, de acordo com o definido no EC8-1.

2.3.3.3.

Métodos de Análise da ação sísmica

A determinação dos efeitos das ações para a combinação sísmica pode ser avaliada através de um dos seguintes métodos:

- Análise estática linear (forças estáticas); - Análise dinâmica linear (espectro de resposta); - Análise estática não linear (pushover);

- Análise dinâmica não linear (tempo-história); - Método do coeficiente de comportamento q.

Exceto no método do coeficiente de comportamento, a ação sísmica a ser utilizada deverá corresponder ao espectro de resposta elástico, ou à sua representação alternativa equivalente.

Os métodos de análise acima expostos são aplicados tendo em consideração um conjunto de condições, com exceção das estruturas de alvenaria, para as quais deverão ser utilizados métodos adequados às particularidades deste tipo de estrutura.

As condições de aplicabilidade dos métodos de análise lineares são dadas no EC8-1, no entanto, a parte 3 deste mesmo Eurocódigo dita ainda que o valor máximo aceitável da razão entre os valores máximo e mínimo da razão entre exigência (D- “Demands”) e capacidade (C-

“Capacity”) em flexão (ρ=D/C) nos elementos primários dúcteis da estrutura estará entre 2 e 3,

isto é, 2 <𝜌𝑚á𝑥

Relativamente aos elementos frágeis, é estipulado que a capacidade deverá ser maior que a exigência, sendo esta obtida a partir da análise, ou com base na resistência dos elementos dúcteis adjacentes, dependendo se para estes D/C<1 ou D/C>1.

Para se utilizar o método de análise estática não linear, a estrutura deverá estar sujeita a forças gravíticas constantes, assim como a um carregamento horizontal monotónico crescente. Os edifícios que não respeitem os critérios de regularidade apresentados na parte 1 do EC8, deverão ser analisados considerando modelos espaciais, ao passo que para os edifícios que satisfaçam esses requisitos, a análise poderá ser efetuada utilizando dois modelos planos, um para cada uma das direções principais da estrutura.

Os procedimentos considerados na avaliação da curva de capacidade e do deslocamento objetivo, assim como a consideração dos efeitos de torção, são definidos na Parte 1 do EC8. O mesmo se verifica para a metodologia utilizada na realização de análises dinâmicas não lineares, e para o procedimento considerado na combinação das componentes da ação sísmica.

Dos cinco métodos apresentados, neste trabalho, optou-se por aplicar o método do coeficiente de comportamento.

2.3.3.4.

Verificação da Segurança

Quando se pretendem determinar as exigências através dos métodos de análise linear (estática ou dinâmica), na verificação da segurança dos elementos estruturais deve ser feita a distinção entre componentes ou mecanismos frágeis e dúcteis. Os elementos frágeis são elementos estruturais submetidos a mecanismos de esforço transverso e os elementos dúcteis são elementos sujeitos a mecanismos de flexão composta e/ou simples.

Nos elementos dúcteis, essa verificação é feita de forma implícita através da satisfação dos critérios de aplicabilidade da análise linear, enquanto que os componentes ou mecanismos frágeis devem ser verificados considerando o valor das exigências D em duas situações diversas [EN 1998-3, 2005]:

- O valor resultante da análise, caso os elementos dúcteis com capacidade C, avaliada com base nos valores médios das propriedades dos materiais, respeitarem a condição D/C≤1;

- A capacidade dos componentes dúcteis, avaliada utilizando os valores médios das propriedades dos materiais multiplicados pelo fator de confiança, tendo em consideração o nível de conhecimento obtidos, se D/C>1, sendo D as exigências e C as capacidades, como referido anteriormente;

19 No entanto, para o caso de se utilizarem métodos de análise não-linear (estática ou dinâmica), as exigências nos elementos estruturais, dúcteis ou frágeis, deverão ter por base os valores obtidos da análise.

No cálculo das capacidades, quer em elementos frágeis quer em dúcteis, deve ser tida em consideração a informação presente nos Anexos relativos aos diferentes materiais.

De seguida, apresenta-se na tabela 2.3, um resumo relativamente aos critérios considerados na análise e verificação da segurança. Mais especificamente, esta tabela resume a seguinte informação:

- Os valores das propriedades dos materiais a serem adotados aquando da avaliação, tanto das exigências como das capacidades, dos elementos para qualquer tipo de análise;

- Os critérios a serem seguidos para a verificação da segurança dos elementos dúcteis e frágeis, para todos os tipos de análise.

Tabela 2.3 - Valor das propriedades dos materiais e critérios para a análise e verificação da segurança

[Lopes,2012].